직류회로

전기기사 필기 2003년 1회 67번

직렬로 연결된 개수를 $s$, 병렬로 연결된 조수를 $p$, 전지 1개의 내부저항을 $r$이라고 할 때, 합성 내부저항은 $\frac{s \times r}{p}$로 계산합니다.

Q문제

67. 기전력

2 [V]

, 내부저항

0.5 [Ω]

의 전지 9개가 있다. 이것을 3개씩 직렬로 하여 3조 병렬 접속한 것에 부하저항

1.5 [Ω]

을 접속하면 부하전류

[A]

는?

유사 문제 링크

선택지 분석

1.5

전체 기전력을 잘못 계산하여 부하전류를 1.5[A]로 도출한 오답입니다.

전지의 직병렬 접속 공식을 이용하여 전체 기전력과 합성 내부저항을 구한 뒤, 옴의 법칙을 적용하여 부하전류를 계산합니다.

•

- Step 1: 전체 기전력 계산 전지 3개를 직렬로 연결했으므로, 한 조의 기전력은

s \times E = 3 \times 2 = 6 [V]

입니다. 병렬로 연결해도 전체 기전력은 변하지 않으므로 총 기전력은

6 [V]

입니다.

•

- Step 2: 합성 내부저항 계산 직렬로 3개 연결된 내부저항은

s \times r = 3 \times 0.5 = 1.5 [Ω]

입니다. 이를 3조 병렬로 연결했으므로 합성 내부저항은

\frac{1.5}{3} = 0.5 [Ω]

입니다.

•

- Step 3: 부하전류 계산 옴의 법칙에 따라 부하전류

I = \frac{총 기전력}{합성 내부저항 + 부하저항} = \frac{6}{0.5 + 1.5} = \frac{6}{2} = 3 [A]

입니다.

4.5

합성 내부저항이나 전체 기전력을 잘못 적용하여 부하전류를 4.5[A]로 도출한 오답입니다.

전체 기전력과 저항의 관계를 잘못 계산하여 부하전류를 5[A]로 도출한 오답입니다.

전지를 병렬로 연결하면 기전력은 어떻게 되나요?

동일한 전지를 병렬로 연결할 경우, 전체 기전력은 전지 1개의 기전력(또는 직렬로 연결된 1조의 기전력)과 동일하게 유지됩니다.

전지의 직병렬 접속 시 합성 내부저항은 어떻게 구하나요?

직렬로 연결된 개수를

s

, 병렬로 연결된 조수를

p

, 전지 1개의 내부저항을

r

이라고 할 때, 합성 내부저항은

\frac{s \times r}{p}

로 계산합니다.